4. Наклоннонаправленные скважины

Наклоннонаправленными называются скважины, для которых проектом предусматривается определенное отклонение забоя от верти­кали, а ствол проводится по заранее заданной траектории.

Наклонные скважины бурят, когда продуктивные пласты залегают под акваториями морей, озер, рек, под территориями населенных пунк­тов, промышленных объектов, в заболоченной местности, а также для удешевления строительства буровых сооружений.

Разработанные в настоящее время виды профилей для наклонно направленных скважин делятся на две группы: профили обычного типа (они представляют собой кривую линию, лежащую в вертикальной плоскости) и профили пространственного типа (в виде пространствен­ных кривых).

Типы профилей наклоннонаправленных скважин обычного типа приведены на рис. 4.27.

Рис. 4.27. Типы профилей наклоннонаправленных скважин:

1 - вертикальный участок; 2 - участок набора угла наклона ствола;

3 - прямолинейный наклонный участок; 4 - участок снижения угла наклона ствола

Как видно из рис. 4.27, все типы профилей вначале имеют верти­кальный участок. Его глубина должна быть не менее 40-50 м. Оконча­ние вертикального участка приурочивают к устойчивым породам, где можно за один рейс набрать зенитный угол 5-6 °.

Для отклонения скважины от вертикали применяют специальные отклоняющие приспособления: кривую бурильную трубу, кривой пере­водник, эксцентричный ниппель и отклонители различных типов.

В последние годы все большее распространение получают вер­тикальные и наклонные скважины, имеющие горизонтальные оконча­ния большой протяженности. Это делается для того, чтобы увеличить площадь поверхности, через которую в скважину поступает нефть, и со­ответственно увеличить дебит. Одновременно стало возможным извле­кать в промышленных масштабах нефть, считавшуюся ранее неизвлека- емой вследствие малой мощности и низкой проницаемости продуктив­ного пласта. Кроме того, горизонтальное окончание скважин распола­гают в пласте выше подошвенной воды, это позволяет продлить период безводной эксплуатации.

4. Бурение скважин на море

Конструкции буровых установок, сооружаемые на морских терри­ториях, зависят от их глубины. Варианты их сооружения показаны на рис. 4.28.

Одно из решений: на мелководье забивают сваи, на которых уста­навливают платформу, а на ней размещают буровую вышку и необхо­димое оборудование.

Рис. 4.28. Виды буровых скважин

Другой способ: продлить берег, засыпав мелководье грунтом.

При бурении нефтяных и газовых скважин в глубоководных рай­онах морей и океанов использовать стационарные платформы техниче­ски сложно и экономически невыгодно. Для этого случая созданы пла­вучие буровые установки, способные самостоятельно или с помощью буксиров менять районы бурения.

Различают самоподъемные буровые платформы, полупогружные буровые платформы и буровые платформы гравитационного типа.

Самоподъемная буровая платформа представляет собой плаву­чий понтон с вырезом, над которым расположена буровая вышка. Пон­тон имеет трех-, четырех- или многоугольную форму. На нём размещают­ся буровое и вспомогательное оборудование, многоэтажная рубка с каю­тами для экипажа и рабочих, электростанция и склады. По углам плат­формы установлены многометровые колонны-опоры.

В точке бурения с помощью гидравлических домкратов колонны опускаются, достигают дна, опираются на грунт и заглубляются в него, а платформа поднимается над поверхностью воды. После окончания бу­рения в одном месте платформу переводят в другое.

Надежность установки самоподъемных буровых платформ зави­сит от прочности грунта, образующего дно в месте бурения.

Полупогружные буровые платформы применяют при глубинах 300-600 м, где не применяют самоподъёмные платформы. Они не опира­ются на морское дно, а плавают над местом бурения на огромных понто­нах. От перемещений такие платформы удерживаются якорями массой 15 т и более. Стальные канаты связывают их с автоматическими лебедка­ми, ограничивающими горизонтальные смещения относительно точки бу­рения.

Первые полупогружные платформы были несамоходными, и их до­ставляли в район работ с помощью буксиров. Затем платформы были обо­рудованы гребными винтами с приводом от электромоторов суммарной мощностью 4,5 тысяч кВт, что позволяет им передвигаться самостоятель­но.

Недостатком полупогружных платформ является возможность их перемещения относительно точки бурения под воздействием волн.

Более устойчивыми являются буровые платформы гравитацион­ного типа. Они снабжены мощным бетонным основанием, опирающем­ся на морское дно. В этом основании размещаются не только направляю­щие колонны для бурения, но также ячейки-резервуары для хранения добытой нефти и дизельного топлива, который используют в качестве энергоносителя, многочисленные трубопроводы.

Морское дно в месте установки гравитационных платформ долж­но быть тщательно подготовлено. Даже небольшой уклон дна может превратить буровую в Пизанскую башню, а наличие выступов на дне может вызвать раскол основания. Поэтому перед постановкой буровой «на точку» все выступающие камни убирают, а трещины и впадины на дне заделывают бетоном.

Все типы буровых платформ должны выдерживать напор волн вы­сотой до 30 м, хотя такие волны и встречаются раз в 100 лет.